人教版 (2019)选择性必修 第三册2 热力学第一定律达标测试

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册2 热力学第一定律达标测试，共7页。试卷主要包含了2热力学第一定律 同步课时作业，下列说法正确的是，6 J的热量D，下列过程不可能发生的是等内容，欢迎下载使用。

3.2热力学第一定律 同步课时作业（含解析）
1.下列说法正确的是( )
A．物体放出热量，其内能一定减少
B．外界对物体做功，其内能一定增加
C．物体吸收热量同时对外做功，其内能一定减少
D．物体吸收热量且外界对物体做功，其内能一定增加
2.压力锅结构如图所示，盖好锅盖，将压力阀套在出气孔上，对压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，则下列说法正确的是( )
A.锅内原有气体的内能没有发生变化
B.锅内原有气体的内能增加了3J
C.锅内原有气体的内能减少了3J
D.锅内原有气体的内能减少了4J
3.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，将气泡内气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，此过程中下列说法正确的是( )
A.气泡内气体的内能增加B.气泡内气体的内能减少
C.气泡内气体从外界吸收了0.6 J的热量D.气泡内气体向外界放出了0.6 J的热量
4.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水中某处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低.此过程中( )
A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大
C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
5.如图所示为内燃机的示意图，其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模型，活塞上部封闭一定质量的理想气体。如果活塞向上运动，关于内部气体（忽略与外界热交换）的说法正确的是( )
A.体积减小，压强不变，温度升高B.气体对外界做功，内能增大
C.体积减小，压强增大，温度不变D.外界对气体做功，内能增大
6.气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是( )
A.在完全失重的情况下，座舱A内的空气对器壁的顶部没有作用力
B.气体对外做功，平衡后气体内能减小
C.气体对外做功，平衡后气体温度不变
D.气体体积变大，平衡后压强增大
7.如图所示，一定质量的理想气体由状态a经过等压变化到达状态b，再从状态b经过等容变化到达状态c，状态a与状态c温度相等.对于整个变化过程，下列说法正确的是( )
A.气体在状态a的温度大于在状态b的温度
B.气体在状态a的内能等于在状态c的内能
C.从状态a到状态b的过程中，外界对气体做正功
D.从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加
8.如图所示，为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是( )
A.三个状态的压强相等
B.从a到c气体的内能减小
C.从a到b气体吸收热量
D.从a到b与从b到c气体对外界做功的数值相等
9.下列过程不可能发生的是( )
A.对物体做功，同时物体放热，物体的内能不变
B.对物体做功，同时物体吸热，物体的内能不变
C.物体对外做功，同时物体放热，物体的内能不变
D.物体对外做功，同时物体吸热，物体的内能不变
10.图中活塞将汽缸分成两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且汽缸不漏气，以表示两部分气体的内能，则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中( )
A.不变，不变B.减小，增大C.与总量不变D.与总量增加
11.如图所示，竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝（图中未画出），质量不计、面积为S的绝热活塞位于气缸内，活塞与气缸之间封闭一定质量的某种理想气体。活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡，此时气缸内理想气体的温度为，活塞距气缸底部的高度为h。现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热，使活塞上升了，封闭理想气体的内能增加了。已知大气压强为，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.活塞上升时理想气体的温度为B.理想气体吸收的热量为
C.理想气体吸收的热量为D.理想气体吸收的热量为
12.如图所示，导热汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口，活塞面积为，大气压强为，物重为，活塞质量及一切摩擦不计.缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，在此过程中封闭气体吸收了的热量.则( )
A.封闭气体的压强将增大B.封闭气体的压强大小为
C.气体对外做功D.气体的内能增加了
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.根据热力学第一定律知，内能的增量由和共同决定，物体放出热量，但做功不确定，所以其内能不一定减少，故A错误。
B.同理，热量传递不确定，其内能也不一定增加，故B错误。
C.物体吸收热量，有，物体作为做功，有，但符合并不确定，根据热力学第一定律知，也不确定，所以其内能不一定减少，故C错误。
D.物体吸收热量且外界对物体做功，有，，根据热力学第一定律知，，即其内能一定增加，故D正确。
故选：D。
2.答案：D
解析：根据热力学第一定律知， =W+Q=-4J，即锅内气体内能减少了4J，故选项D正确。
3.答案：C
解析：一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气体内能不变，故A、B错误；根据热力学第一定律得，则，即气泡内气体从外界吸收了0.6 J的热量，故C正确，D错误.
4.答案：B
解析：气体体积减小为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误;随着气体进入海水的深度增大，海水的压强增大，则气体的压强一定增大，故B正确;温度降低，气体分子的平均动能减小，故C错误;温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，封闭的二氧化碳气体向外界放出热量，故D错误.
5.答案：D
解析：本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律的应用。活塞向上运动，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，，，则气体内能增大，故D正确，B错误；由上述分析可知气体的内能增大，则温度升高，气体被压缩，体积减小，根据理想气体状态方程可知，气体压强增大，故A、C错误。
6.答案：C
解析：在完全失重的情况下，座舱A内的气体仍然有压强，气体对器壁的顶部有作用力，选项A错误；座舱A中气体进入处于真空状态的气闸舱B，气体并没有对外做功，即，由热力学第一定律，且此过程中系统与外界没有热交换，则，，则气体内能不变，即气体温度不变，故选项B错误，C正确；气体体积变大，温度不变，根据玻意耳定律知压强减小，选项D错误。
7.答案：B
解析：气体从状态a到状态b发生等压变化，根据盖—吕萨克定律知，体积增大，温度升高，所以气体在状态b的湿度大于在状态a的温度，A错误;理想气体的内能只与温度有关，两状态温度相等，所以气体在状态a的内能等于气体在状态c的内能，B正确;气体从状态a到状态b，体积变大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，C错误;气体从状态b到状态c发生等容变化，压强减小，温度降低，内能减小，D错误.
8.答案：C
解析：根据理想气体状态方程得，若压强不变，则图像应为过原点的倾斜直线，选项A错误;从a到c气体温度升高，则内能增加，选项B错误;从a到b气体体积增加，则气体对外做功，温度升高，则内能增加，根据热力学第一定律知气体吸收热量，选项C正确;从a到b与从b到c气体体积变化相同，但压强不同，因而对外界做功的数值不相等，选项D错误.
9.答案：BC
解析：对物体做功，W>0，物体放热，Q<0，由=Q+W知， 有可能等于零，内能可能不变，A有可能发生;对物体做功，W>0，物体吸热，Q>0，则大于零，B不可能发生;物体对外做功，W<0，放热，Q<0，则小于零，C不可能发生;物体对外做功，W<0，吸热，Q>0，则可能为零，D可能发生。
10.答案：BD
解析：用一定的拉力将拉杆缓慢向左拉的过程中，气体甲膨胀，对活塞做功，同时甲经历绝热过程，由热力学第一定律可知内能减小，即减小；用一定的拉力将拉杆缓慢向左拉的过程中，气体乙绝热压缩，活塞对气体做功，故其内能增加，即增大；对甲和乙气体整体来说，拉力对活塞做功，故活塞对乙做的功大于甲对活塞做的功，整体内能增加，故与之和增加，B、D项正确，A、C项错误.
11.答案：AD
解析：活塞上升时，理想气体温度为，得，选项A正确；活塞上升过程，气体压强为，气体对外做功，由热力学第一定律知，，选项B、C错误，选项D正确。
12.答案：CD
解析：本题考查气体压强的计算方法和热力学第一定律.封闭气体压强，缓慢升高气体的温度，活塞缓慢上升，每一状态都可认为是平衡状态，气体压强将保持不变，代入数据得，A、B项均错误；气体对外做功，C项正确；由热力学第一定律，D项正确.